Aspects theoriques de la rotation de la terre et de son noyau : influence de la viscosite

Theoretical aspects of the rotation of the earth and its core: influence de la viscosite

• Auteur / Autrice : Marianne Greff
• Direction : Hilaire Legros
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

Une theorie de la rotation d'une terre deformable, comprenant un manteau viscoelastique muni d'une rheologie de corps de maxwell et un noyau fluide ayant une rotation differentielle par rapport au manteau, est elaboree. Les deformations viscoelastiques d'un tel corps planetaire muni d'une precontrainte, sous l'action de phenomenes geophysiques excitateurs (internes ou externes) ou de la rotation elle-meme, sont calculees a partir des equations de la gravito-elasticite dans le domaine des frequences (principe de correspondance); elles s'expriment par l'intermediaire de nombres de love dependant du temps. Les equations non lineaires, gouvernant les rotations de la terre et de son noyau, sont etablies avec le theoreme du moment cinetique, ainsi que certaines de leurs approximations: une rheologie quasi-fluide avec un vecteur rotation fortement variable et une rheologie viscoelastique avec un vecteur rotation peu perturbe. La prise en compte de la rotation differentielle du noyau par rapport au manteau permet l'etude de phenomenes geophysiques agissant a l'interface noyau-manteau: qualitativement, pour des modeles de viscosite donnes, ils donnent des valeurs de derive du pole de rotation, de variation de la longueur du jour et de geoide en accord avec les observations. Enfin une application planetologique de cette methodologie est faite a la lune: sa forme non hydrostatique peut s'expliquer par des surcharges internes non compensees isostatiquement, et la migration des crateres de l'equateur vers le pole par la conservation du moment cinetique